KR20180102277A - 포스트 텐션용 긴장재 스페이서 및 이를 이용한 긴장재 시공 방법 - Google Patents

포스트 텐션용 긴장재 스페이서 및 이를 이용한 긴장재 시공 방법 Download PDF

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KR20180102277A
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Abstract

본 발명은 복수의 긴장재고정관과 이들을 상호 연결하는 연결부로 구성되는 스페이서를 덕트 내에 삽입하여 스페이서와 긴장재의 위치를 견고하게 고정함으로써 프리스트레스력의 손실을 최소화할 수 있는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서 및 이를 이용한 긴장재 시공 방법에 대한 것이다.
본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서는 포스트 텐셔닝 시스템에서 복수 가닥의 긴장재가 삽입되는 덕트 내부에 적어도 하나 이상이 구비되어 긴장재의 위치를 고정하는 스페이서에 관한 것으로, 각 긴장재가 삽입되는 복수의 긴장재고정관; 및 상기 긴장재고정관을 상호 연결하는 연결부; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

포스트 텐션용 긴장재 스페이서 및 이를 이용한 긴장재 시공 방법{Tendon spacer for post-tensioning system and construction method of tendon using the same}
본 발명은 복수의 긴장재고정관과 이들을 상호 연결하는 연결부로 구성되는 스페이서를 덕트 내에 삽입하여 스페이서와 긴장재의 위치를 견고하게 고정함으로써 프리스트레스력의 손실을 최소화할 수 있는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서 및 이를 이용한 긴장재 시공 방법에 대한 것이다.
프리스트레스트 콘크리트(prestressed concrete, PSC)는 콘크리트에 발생하는 인장 응력을 상쇄하기 위하여 긴장재를 이용해 미리 압축 응력을 가한 콘크리트 부재를 말하는 것으로, 긴장재의 긴장을 콘크리트 타설 전에 하는지 타설 후에 하는지에 따라 각각 프리 텐션(pre-tension) 시스템과 포스트 텐션(post-tension) 시스템으로 구분한다.
포스트 텐션 시스템에서 원전 건물이나 교량구조물과 같이 규모가 큰 토목 구조물은 여러 개의 프리스트레싱 긴장재를 하나의 덕트 안에 설치하고 남은 공간에 그리스 혹은 그라우트를 채우는 방식이 이용된다. 이때, 사용하는 강연선의 종류와 채움재에 따라 부착식, 비부착식, 비부착 피복텐던 포스트 텐셔닝 방법으로 구분 가능하다.
특히, 비부착 피복텐던을 이용한 포스트 텐셔닝 방법은 피복텐던을 덕트 내에 설치하고 그라우트팅한 다음 그라우트재 경화 후 텐던을 긴장한다. 따라서 시공 중 피복텐던의 설치 상태가 한쪽으로 쏠린다거나 꼬이는 등 불량할 경우, 이미 굳어진 그라우트 안에서 텐던의 쏠림과 꼬임 현상으로 인한 프리스트레스력의 손실, 긴장재의 파단 등의 문제가 발생할 수 있다.
이에 덕트(시스관) 내부에서 텐던 등 긴장재의 위치를 고정하는 스페이서가 설치된다. 그러나 상기 스페이서는 특성상 외주면이 덕트 내부에 밀착되어야 하므로 설치가 어렵고, 스페이서 삽입 후 스페이서를 덕트 내부에 고정하기 위해 별도의 구성이 추가되어 불편하다(특허 제10-0991870호).
아울러 최근 원전에서는 비부착용 피복긴장재를 많이 사용하는데, 이 경우 긴장재를 피복하는 피복재의 손상시 피복재 내로 그라우트재가 침투하여 긴장재를 제대로 긴장하기 어렵다.
또한, 원전 건물에서는 덕트 내 그라우트재가 밀실하게 충전되는 것이 매우 중요한데, 종래 기술은 긴장재가 서로 뭉쳐서 배치되거나 스페이서의 간섭으로 인해 그라우트재를 밀실하게 충전하기 어려웠다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 덕트 내부에 스페이서를 밀착 설치하기 용이하고 스페이서와 긴장재의 위치를 견고하게 고정할 수 있는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서 및 이를 이용한 긴장재 시공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 긴장재의 변형이나 파손을 방지하여 프리스트레스력의 손실을 최소화할 수 있는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서 및 이를 이용한 긴장재 시공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 긴장재나 스페이서의 간섭 없이 덕트 내에 그라우트재를 밀실하게 충전할 수 있는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서 및 이를 이용한 긴장재 시공 방법을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 포스트 텐셔닝 시스템에서 복수 가닥의 긴장재가 삽입되는 덕트 내부에 적어도 하나 이상이 구비되어 긴장재의 위치를 고정하는 스페이서에 관한 것으로, 각 긴장재가 삽입되는 복수의 긴장재고정관; 및 상기 긴장재고정관을 상호 연결하는 연결부; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 연결부는 가열시 형상이 복원되는 형상기억소재인 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 연결부 및 긴장재고정관은 일체로 형성되되, 가열시 형상이 복원되는 형상기억소재인 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 형상기억소재는 형상기억합금 와이어를 망체로 형성하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 긴장재고정관은 복수의 동심원상에 배치되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 최외곽에 위치하는 긴장재고정관의 외부에는 간격 유지부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 간격 유지부는 스페이서의 외부를 감싸는 링 형상인 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 형상기억소재에는 전열선이 결합되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 긴장재고정관의 일측 입구에는 지름이 확대된 확관부가 형성되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법에 관한 것으로, (a) 스페이서의 긴장재고정관에 긴장재를 삽입하는 단계; (b) 상기 스페이서에 외력을 가하여 찌그러뜨림으로써 긴장재 사이의 간격을 좁히는 단계; (c) 상기 스페이서와 결합된 긴장재를 덕트 내에 삽입하는 단계; 및 (d) 상기 스페이서에 열을 가하여 원 형상으로 복원하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (d) 단계 이후에, 상기 덕트 내에 그라우트재를 충전하여 양생하고 긴장재를 긴장하는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 형상기억소재에는 전열선이 결합되어, 상기 (d) 단계에서 전열선의 가열에 의해 스페이서가 원 형상으로 복원되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (d) 단계에서, 상기 덕트의 외부에서 스페이서의 위치에 열을 가하여 스페이서가 원형으로 복원되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (c) 단계 이후에 상기 덕트 내에 그라우트재를 충전하고, 상기 (d) 단계에서 그라우트재의 수화열에 의해 스페이서가 원 형상으로 복원되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 복수의 긴장재고정관과 이들을 상호 연결하는 연결부로 구성되는 스페이서에 긴장재가 고정된 상태에서 덕트 내에 삽입하므로, 긴장재의 위치를 견고하게 고정할 수 있다. 이에 따라 종래 기술과 달리 프리스트레스력의 손실을 최소화할 수 있다.
둘째, 스페이서의 연결부 또는 연결부와 긴장재고정관을 형상기억소재로 구성하면 스페이서를 찌그러뜨리는 등 형상을 변형하여 덕트 내에 쉽게 삽입할 수 있으며, 삽입 후 스페이서의 위치 및 스페이서 간 간격 및 긴장재의 위치를 일정하게 유지할 수 있다.
셋째, 덕트 내에 삽입된 스페이서를 열에 의하여 원래의 형태로 복원하면 덕트 내부에 스페이서를 밀착 설치하여 견고하게 고정할 수 있다. 아울러 긴장재의 위치도 일정하게 유지되므로, 긴장재의 변형이나 파손 또는 긴장재와 스페이서 간 마찰에 의한 긴장력 상실을 방지할 수 있다.
넷째, 긴장재나 스페이서의 간섭 없이 덕트 내에 그라우트재를 밀실하게 충전할 수 있다. 또한, 긴장재고정관과 연결부 사이에 형성되는 공간에 그라우트재를 밀실하게 충전하여 스페이서와 긴장재의 위치를 확실히 고정 가능하다.
도 1은 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서가 배치된 콘크리트 부재를 도시하는 단면도.
도 3은 형상이 변형된 상태의 스페이서를 도시하는 단면도.
도 4는 형상이 복원된 상태의 스페이서를 도시하는 단면도.
도 5는 연결부가 망체로 구성되는 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서의 사시도.
도 6은 연결부와 긴장재고정관이 망체로 구성되는 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서의 사시도.
도 7은 일실시예에 의한 긴장재고정관이 구비된 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서의 단면도.
도 8은 지름이 작은 덕트 내에 설치된 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서의 단면도.
도 9는 간격 유지부가 구비된 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서의 사시도.
도 10은 확관부가 형성된 긴장재고정관 내측에 삽입되는 긴장재를 도시하는 측단면도.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 도시하는 사시도이고, 도 2는 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서가 배치된 콘크리트 부재를 도시하는 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서는 포스트 텐셔닝 시스템에서 복수 가닥의 긴장재(3)가 삽입되는 덕트(2) 내부에 적어도 하나 이상이 구비되어 긴장재(3)의 위치를 고정하는 스페이서(4)에 관한 것으로, 각 긴장재(3)가 삽입되는 복수의 긴장재고정관(41); 및 상기 긴장재고정관(41)을 상호 연결하는 연결부(42); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서는 복수의 긴장재고정관(41)과 연결부(42)로 구성된다.
도 2와 같이, 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서는 콘크리트 부재(1) 내부에 위치되는 덕트(2)의 길이 방향을 따라 상호 이격되도록 복수 개 배치 가능하다.
상기 긴장재고정관(41)은 긴장재(3)가 관통 삽입되는 부분으로, 복수 개로 구성될 수 있다.
상기 연결부(42)는 이웃하는 긴장재고정관(41)을 상호 연결하는 부분으로, 각 긴장재(3)의 간격을 유지한다.
도 1과 같이, 상기 긴장재고정관(41)과 연결부(42)들 사이에는 소정의 공간이 형성되도록 구성할 수 있다. 이에 따라 상기 공간에 그라우트재(5)를 채워넣어 긴장재(3)의 위치를 견고하게 고정 가능하다.
따라서 본 발명을 이용하면 스페이서(4) 및 긴장재(3)를 용이하게 설치하면서도 긴장재(3)의 쏠림이나 꼬임, 비틀림 등을 방지하여 프리스트레스력의 손실을 최소화할 수 있다.
아울러 스페이서(4) 설치 부분에서 긴장재(3)와 스페이서(4) 간 마찰로 인해 긴장재(3)의 긴장력이 불균등하게 분포하거나 이로 인해 긴장재(3)가 파단되는 것을 방지할 수 있으며, 덕트(2) 내에 그라우트재(5)를 밀실하게 충전 가능하다.
도 3은 형상이 변형된 상태의 스페이서를 도시하는 단면도이고, 도 4는 형상이 복원된 상태의 스페이서를 도시하는 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참고하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 연결부(42)는 가열시 형상이 복원되는 형상기억소재로 구성할 수 있다.
형상기억소재는 니티놀 등의 형상기억합금이나 형상기억 수지 등일 수 있다.
형상기억소재는 우수한 회복력, 높은 강도 및 내구성이 있으므로 긴장재(3)의 무게를 지탱하고 위치를 고정하기에 충분하다.
예를 들면, Ni과 Ti의 합금인 니티놀은 형상회복온도보다 고온에서 오스테나이트(austenite) 상이라는 결정구조를 취하는데, 이를 냉각하면 마르텐사이트(martensite) 상으로 결정구조가 변한다.
마르텐사이트(martensite) 상태에서는 외부의 힘에 의해 쉽게 변형되는 성질이 있으며, 변형된 마르텐사이트(martensite) 상에 열을 가하면 결정구조가 다시 오스테나이트(austenite) 상으로 되돌아가 원래 형상으로 복원된다.
상기 긴장재고정관(41)은 탄성이 있는 재질로 구성할 수 있다. 이 경우 긴장재고정관(41)에 긴장재(3)를 삽입한 후 긴장재고정관(41)의 탄성에 의해 긴장재(3)를 고정할 수 있다.
각 긴장재고정관(41)에 긴장재(3)를 삽입한 후 상온에서 스페이서(4)에 외력을 가하여 연결부(42)를 찌그러뜨리면 이웃하는 복수의 긴장재고정관(41) 사이의 간격을 좁힐 수 있다. 따라서 본 발명에서는 도 3과 같이 스페이서(4)를 찌그러뜨린 상태에서 긴장재(3) 및 스페이서(4)를 덕트(2) 내에 쉽게 삽입할 수 있다.
상기 덕트(2) 내에 긴장재(3)를 삽입한 후 스페이서(4)에 열을 가하면 연결부(42)는 원래의 오스테나이트(austenite) 상으로 복원되며, 도 4와 같이 이웃하는 긴장재고정관(41) 사이의 간격이 늘어나 덕트(2) 내부에 긴장재(3)가 고르게 분포된다.
그리고 덕트(2) 내에 그라우트재(5)를 충전하여 양생한 후에 긴장재(3)를 긴장하여 콘크리트 부재(1)에 프리스트레스를 도입할 수 있다.
상기 긴장재(3) 긴장시에는 덕트(2) 내에 충전된 그라우트재(5)가 긴장재(3)를 지지하게 되므로 스페이서(4)의 강성이 클 필요가 없다.
상기 스페이서(4)는 덕트(2) 내에 그라우트재(5)를 충전할 때까지만 긴장재(3)의 위치를 고정할 수 있으면 충분하다.
아울러 상기 연결부(42) 및 긴장재고정관(41)은 일체로 형성되되, 가열시 형상이 복원되는 형상기억소재로 구성할 수도 있다.
즉, 연결부(42)뿐만 아니라 연결부(42)와 긴장재고정관(41)을 동일 재질인 형상기억소재로 일체 형성하는 것도 가능하다.
이 경우 긴장재(3)는 변형이 자유로운 형상기억소재로 구성되는 긴장재고정관(41)의 지름을 인력 등으로 확장한 후 긴장재고정관(41) 내에 삽입한다.
상기 긴장재고정관(41) 내에 긴장재(3)를 삽입한 후에는 스페이서(4)를 찌그러뜨려 덕트(2) 내에 삽입하며, 이후 열을 가하여 스페이서(4)를 원래 형상대로 복원한다.
이때, 열에 의하여 연결부(42)뿐만 아니라 긴장재고정관(41)도 원래 형태로 복원되므로, 긴장재고정관(41)이 긴장재(3)를 견고하게 고정한다.
종래 스페이서를 긴장재에 결합한 상태로 덕트(2) 내에 삽입하는 경우, 스페이서(4)가 결합된 긴장재(3)를 밀어넣거나(pushing) 당겨서(pulling) 삽입한다. 그런데 삽입 중 스페이서(4)가 덕트(2) 내부에서 걸려 긴장재(3)만 삽입되고 스페이서(4)는 제 위치에 위치되지 않는 경우가 발생할 수 있다.
그러나 본 발명에서는 스페이서(4)의 긴장재고정관(41)에 긴장재(3)를 삽입한 상태에서 스페이서(4)를 찌그러뜨리므로, 긴장재고정관(41) 내에 긴장재(3)가 견고하게 고정된다. 따라서 덕트(2) 내에 삽입시 스페이서(4)의 위치 및 스페이서(4) 간 간격이 일정하게 유지될 수 있다.
상기 형상기억소재에는 전열선을 결합할 수 있다.
즉, 상기 형상기억소재로 구성되는 연결부(42) 또는 연결부(42)와 긴장재고정관(41)의 외부에 전열선을 감는 등 전열선을 연결할 수 있다.
상기 전열선(미도시)의 일단을 외부 전원에 연결하면, 전열선의 가열에 따라 변형된 형상기억소재의 형상을 원래의 상태로 복원할 수 있다.
상기 전열선은 와이어 타입이나 밴드 타입 등을 사용 가능하다.
도 5는 연결부가 망체로 구성되는 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서의 사시도이고, 도 6은 연결부와 긴장재고정관이 망체로 구성되는 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서의 사시도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 형상기억소재는 형상기억합금 와이어를 망체로 형성하여 구성할 수 있다.
구체적으로 도 5에는 연결부(42)만 망체로 구성된 실시예가 도시되고, 도 6에는 연결부(42)와 긴장재고정관(41) 모두 망체로 구성된 실시예가 도시된다.
형상기억합금은 주로 와이어 상태로 생산된다.
따라서 형상기억합금 와이어를 망체로 형성하여 연결부(42) 또는 연결부(42)와 긴장재고정관(41)을 구성하면, 망눈 사이로 그라우트재(5)가 통과되므로 스페이서(4) 내부까지 밀실하게 그라우트재(5)를 충전할 수 있다.
도 7은 일실시예에 의한 긴장재고정관이 구비된 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서의 단면도이고, 도 8은 지름이 작은 덕트 내에 설치된 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서의 단면도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 긴장재고정관(41)은 복수의 동심원상에 배치될 수 있다.
즉, 상기 긴장재고정관(41)은 중심이 같고 지름이 다른 원 위에 배치될 수 있다.
최외곽 원에 배치되는 긴장재고정관(41)은 덕트(2)의 내부와 스페이서(4) 간에 간격을 유지하는 역할을 한다.
이와 같이 복수의 동심원(R1, R2) 상에 긴장재고정관(41)을 배치하면, 덕트(2)의 지름이나 긴장재(3)의 개수에 상관없이 스페이서(4)를 호환하여 사용 가능하다.
예를 들면, 도 7과 같이 덕트(2)의 지름에 따라 내외측 원에 배치되는 긴장재고정관(41)에 모두 긴장재(3)를 삽입할 수 있다.
그리고 도 8과 같이 지름이 작은 덕트(2)는 내측 원에 배치되는 긴장재고정관(41)에만 긴장재(3)를 삽입하고 외측 원에 배치되는 긴장재고정관(41)은 비워둘 수 있다. 이 경우 스페이서(4)의 형상 복원시, 외측의 긴장재고정관(41) 및 연결부(42)는 덕트(2)의 내주면에 밀착되어 스페이서(4)의 위치를 견고하게 유지한다.
도 9는 간격 유지부가 구비된 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서의 사시도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 최외곽에 위치하는 긴장재고정관(41)의 외부에는 간격 유지부(43)가 돌출 형성될 수 있다.
상기 덕트(2)가 곡선 배치되는 경우 등에 있어서, 긴장재(3)가 덕트(2) 내주면에 밀착되면 편심 거리가 감소하여 프리스트레스력에 손실이 발생한다.
따라서 긴장재(3)가 덕트(2)의 내주면에 밀착되지 않고 일정 간격 이격되어 배치될 수 있도록 최외곽 긴장재고정관(41)의 외측에 간격 유지부(43)를 구비할 수 있다.
이때, 상기 간격 유지부(43)는 스페이서(4)의 외부를 감싸는 링 형상으로 구성 가능하다.
상기 간격 유지부(43)를 링 형상으로 일체 구성하면 스페이서(4)의 형상 변형시 간격 유지부(43)의 형상 또한 한 번에 변형시킬 수 있다.
도 10은 확관부가 형성된 긴장재고정관 내측에 삽입되는 긴장재를 도시하는 측단면도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 긴장재고정관(41)의 일측 입구에는 지름이 확대된 확관부(411)가 형성될 수 있다.
상기 확관부(411)는 긴장재고정관(41)의 다른 부분보다 지름이 크게 형성된다.
따라서 지름이 넓은 확관부(411)를 통하여 긴장재(3)를 긴장재고정관(41)에 용이하게 삽입할 수 있다.
상기 확관부(411)는 긴장재고정관(41)의 외측으로 갈수록 지름이 넓어지는 경사면으로 구성할 수 있다.
상기 확관부(411)는 긴장재(3)가 삽입되는 긴장재고정관(41)의 일측 입구에 형성되면 충분하며, 도 10에 도시된 바와 같이 긴장재고정관(41)의 양측 입구에 형성하는 것도 가능하다.
아울러 본 발명은 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법을 포함한다.
본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법은 전술한 본 발명 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법에 관한 것으로, (a) 스페이서(4)의 긴장재고정관(41)에 긴장재(3)를 삽입하는 단계; (b) 상기 스페이서(4)에 외력을 가하여 찌그러뜨림으로써 긴장재(3) 사이의 간격을 좁히는 단계; (c) 상기 스페이서(4)와 결합된 긴장재(3)를 덕트(2) 내에 삽입하는 단계; 및 (d) 상기 스페이서(4)에 열을 가하여 원 형상으로 복원하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 스페이서(4)는 복수의 긴장재고정관(41)과 긴장재고정관(41)을 상호 연결하는 연결부(42)로 구성되는 것으로, 연결부(42) 또는 연결부(42)와 긴장재고정관(41)이 형상기억소재로 구성된다.
상기 형상기억소재는 형상기억합금 와이어를 망체로 형성하여 구성 가능하다.
상기 긴장재고정관(41)은 복수의 동심원상에 배치될 수 있으며, 최외곽에 위치하는 긴장재고정관(41)의 외부에는 간격 유지부(43)가 돌출 형성될 수 있다.
상기 (a) 단계에서는 스페이서(4)에 형성된 복수의 긴장재고정관(41)의 각 긴장재고정관(41)에 긴장재(3)를 삽입한다.
상기 스페이서(4)는 덕트(2)의 길이 방향을 따라 상호 이격되도록 긴장재(3)의 길이 방향을 따라 복수 개 위치할 수 있다.
다음으로, 상기 (b) 단계에서는 스페이서(4)에 외력을 가하여 찌그러뜨림으로써 스페이서(4)의 부피를 줄인다. 이에 따라 연결부(42) 또는 연결부(42)와 긴장재고정관(41)이 찌그러져 부피가 줄어들며, 이웃하는 긴장재(3) 사이의 간격 또한 좁아진다.
이후, 상기 (c) 단계에서 스페이서(4)와 결합된 긴장재(3)를 덕트(2) 내에 삽입한다.
상기 스페이서(4)는 (b) 단계에 의하여 크기가 덕트(2)의 내측 지름보다 작게 구성되므로, 덕트(2) 내부에 쉽게 삽입할 수 있다.
마지막으로 (d) 단계에서는 스페이서(4)에 열을 가하여 스페이서(4)를 원래의 형상으로 복원한다.
이에 따라 스페이서(4)의 외측이 덕트(2) 내주면에 밀착되어 스페이서(4)가 견고하게 고정되며, 이에 따라 긴장재(3)가 덕트(2) 내에 고르게 분포된다.
이때, 스페이서(4)에 열을 가하기 위하여 다양한 방법이 가능하다.
일례로 상기 형상기억소재에는 전열선이 결합되어, 상기 (d) 단계에서 전열선의 가열에 의해 스페이서(4)가 원 형상으로 복원되도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계에서, 상기 덕트(2)의 외부에서 스페이서(4)의 위치에 열을 가하여 스페이서(4)가 원형으로 복원되도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 별도의 전열선 없이 덕트(2) 외부에서 덕트(2) 자체에 열을 가하여 형상기억소재를 형상 복원하므로 편리하다.
아울러 상기 (c) 단계 이후에 상기 덕트(2) 내에 그라우트재(5)를 충전하고, 상기 (d) 단계에서 그라우트재(5)의 수화열에 의해 스페이서(4)가 원 형상으로 복원되도록 구성할 수도 있다.
시멘트는 물과 반응하면 C-S-H겔이라는 물질을 생성하면서 경화되는 수화반응(hydration)이 일어난다. 이러한 수화반응 중에는 수화열이 발생하며, 수화열은 온도가 65℃에 이른다.
상기 그라우트재(5) 내에는 시멘트가 함유되므로 경화 초기에 수화열이 발생하는데, 이러한 수화열을 이용하여 형상기억소재를 원 형상으로 복원시킬 수 있다.
상기 (d) 단계 이후에는 상기 덕트(2) 내에 그라우트재(5)를 충전하여 양생한 다음 긴장재(3)를 긴장하는 단계가 추가된다.
1: 콘크리트 부재
2: 덕트
3: 긴장재
4: 스페이서
41: 긴장재고정관
411: 확관부
42: 연결부
43: 간격 유지부
5: 그라우트재

Claims (14)

  1. 포스트 텐셔닝 시스템에서 복수 가닥의 긴장재(3)가 삽입되는 덕트(2) 내부에 적어도 하나 이상이 구비되어 긴장재(3)의 위치를 고정하는 스페이서(4)에 관한 것으로,
    각 긴장재(3)가 삽입되는 복수의 긴장재고정관(41); 및
    상기 긴장재고정관(41)을 상호 연결하는 연결부(42); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서.
  2. 제1항에서,
    상기 연결부(42)는 가열시 형상이 복원되는 형상기억소재인 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서.
  3. 제1항에서,
    상기 연결부(42) 및 긴장재고정관(41)은 일체로 형성되되, 가열시 형상이 복원되는 형상기억소재인 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서.
  4. 제2항 또는 제3항에서,
    상기 형상기억소재는 형상기억합금 와이어를 망체로 형성하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서.
  5. 제2항 또는 제3항에서,
    상기 긴장재고정관(41)은 복수의 동심원상에 배치되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서.
  6. 제1항에서,
    최외곽에 위치하는 긴장재고정관(41)의 외부에는 간격 유지부(43)가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서.
  7. 제6항에서,
    상기 간격 유지부(43)는 스페이서(4)의 외부를 감싸는 링 형상인 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서.
  8. 제2항 또는 제3항에서,
    상기 형상기억소재에는 전열선이 결합되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서.
  9. 제1항에서,
    상기 긴장재고정관(41)의 일측 입구에는 지름이 확대된 확관부(411)가 형성되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서.
  10. 제2항 또는 제3항에 의한 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법에 관한 것으로,
    (a) 스페이서(4)의 긴장재고정관(41)에 긴장재(3)를 삽입하는 단계;
    (b) 상기 스페이서(4)에 외력을 가하여 찌그러뜨림으로써 긴장재(3) 사이의 간격을 좁히는 단계;
    (c) 상기 스페이서(4)와 결합된 긴장재(3)를 덕트(2) 내에 삽입하는 단계; 및
    (d) 상기 스페이서(4)에 열을 가하여 원 형상으로 복원하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 (d) 단계 이후에, 상기 덕트(2) 내에 그라우트재(5)를 충전하여 양생하고 긴장재(3)를 긴장하는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 형상기억소재에는 전열선이 결합되어, 상기 (d) 단계에서 전열선의 가열에 의해 스페이서(4)가 원 형상으로 복원되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법.
  13. 제11항에서,
    상기 (d) 단계에서, 상기 덕트(2)의 외부에서 스페이서(4)의 위치에 열을 가하여 스페이서(4)가 원형으로 복원되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법.
  14. 제10항에서,
    상기 (c) 단계 이후에 상기 덕트(2) 내에 그라우트재(5)를 충전하고, 상기 (d) 단계에서 그라우트재(5)의 수화열에 의해 스페이서(4)가 원 형상으로 복원되는 것을 특징으로 하는 포스트 텐션용 긴장재 스페이서를 이용한 긴장재 시공 방법.
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